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CAPITULO XII DEPOSITOS DE PLOMO Y ZINC El plomo ya era conocido por los pueblos de la Mesopotamia y Egipto antes de 6-7 mil años de nuestra era. Los primeros bronces en la Asia Central fueron hechos de cobre y plomo. El plomo es un componente muy importante en diferentes combinaciones de metales para la producción de acumuladores, cables, rodamientos, imprentas. También es importante como antidetonante en la producción de gasolinas. El zinc en forma de óxidos ya se utilizaba como durante la fundición del cobre, bronce y latón, y ya como metal el zinc fue obtenido en el año de 1746 por el químico alemán A. Marggraf. En la actualidad se utiliza para cubrir con zinc distintos artefactos de metal, durante las fundiciones de latón y bronce, ampliamente se utiliza en la industria de la electrotecnia y construcción de maquinaria. El plomo y el zinc se encuentran junto con otros metales como Cu, Au, Ag, formando depósitos de polimetales; también se conocen depósitos de Pb-Zn con distintas proporciones de ellos; en la naturaleza muy raramente se encuentran depósitos aislados de uno u otro metal. El precio de la tonelada de plomo es de 1760 USdólares (2008), el precio del zinc llegó a 1150 dólares a principio de 1984 estabilizándose en 950 en 1985 la tonelada y repuntando a 1700 USdólares en el 2008. La producción de Pb fué de 3.94 millones t., y zinc de 4.4 millones de t. Las reservas de Pb son de 110 millones de t. y de zinc de 168 millones de t. Como depósitos únicos en el mundo tenemos a Broken Hill en Australia con reservas sumadas de Pb y Zn de más de 5 millones de t., muy grandes de 5 a 2 millones de t., grandes de 2 millones a 600 mil t., medianos de 600 mil a 200 mil t. y pequeños de menos de 200 mil t.. Las menas ricas tienen sulfuros de Pb de más de 5 %, marginales de 5 a 2 %, y pobres de menos de 2 %. Las menas ricas tienen contenidos conjuntos de Pb y Zn de más de 7 %, marginales de 7 a 4 % y pobres de menos de 4 %. Geoquímica y Mineralogía Se conocen cuatro isótopos estables de plomo con números 204 y 206-208, entre los cuales prevalece Pb-208 (52.1 %). Las isótopos 207 y 208 son los productos estables del U, Ac y Th. El zinc tiene cinco isótopos estables 64, 66-68 y 70, entre los cuales prevalece el Zn-64 (48.9 %). El clarke del plomo es 1.6 x 10 -3 %; su coeficiente de concentración es 2000. El clarke del plomo aumenta de las rocas ultrabásicas (1 x 10 -5 %) y básicas (8 x 10 -4 %) a las rocas ácidas (2 x 10 -3 %). El clarke del zinc es 8.3 x 10 -3 %; su coeficiente de concentración es 500. El clarke del zinc para las rocas ígneas aumenta desde las rocas ultrabásicas (3 x 10 -3 %) hacia las básicas (1.3 x 10 - 2 %), y se encuentra más cercano a las rocas intermedias (7.2 x 10 -3 %) y ácidas (6 x 10 -3 %). 60
El plomo y el zinc se concentran en los residuos ácidos de las partes terminales tanto de los magmas basálticos como graníticos. Estos metales se escapan conjuntamente con los fluidos hidrotermales en forma de uniones complejas. Bajo condiciones exógenas los sulfuros de Pb y Zn cuando se oxidan se convierten en sulfatos. Los sulfatos de Zn se consideran como uniones que fácilmente se disuelven (500 kg en un m 3 de agua) y por lo tanto migra rápidamente, y convertirse en carbonatos secundarios. Los sulfatos de Pb con dificultad se disuelven y por lo tanto el Pb no migra de las zonas de oxidación. Durante el metamorfismo no ocurre migración significativa del Pb y Zn. Los principales minerales de plomo son galena PbS (86.6 %) que frecuentemente contiene otros elementos como Sb, Bi y Ag, jamesonita Pb 4 FeSb 6 S 14 (40.16 %), boulangerita Pb 5 Sb 4 S 11 (55.42 %), burnonita CuPbSbS 3 (42.6 %); en la zona de oxidación cerusita PbCO 3 (77.6 %) y anglesita PbSO 4 (68.3 %). Para el zinc tenemos a la esfalerita ZnS (67 %) la cual puede contener Cd, In, Ga y Ge, en la zona de oxidación smithsonita ZnCO 3 (52 %) y calamina Zn[SiO 2 O 7 ](OH) 2 (53.7 %). Como minerales industriales principales tenemos a la galena y a la esfalerita. Metalogenia En la etapa temprana del desarrollo geosinclinálico relacionados con rocas ácidas derivadas de magmas basálticos se formaron depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos marinos, entre los cuales están metamorfizados los más antiguos. En la tercera etapa así como en cratones activizados o zonas plegadas antiguas se formaron diferentes tipos de depósitos de tamaño medio: skarns, hidrotermales plutonogénicos, hidrotermales vulcanogénicos relacionados con series de andesitas-riolitas. En las etapas cratónicas relacionados con rocas calcáreas se formaron grandes depósitos estratiformes de Pb-Zn. Los depósitos de Pb y Zn se formaron en distintas épocas geológicas: proterozóico (Xolodinskoe EX-URSS, Broken Hill Australia), épocas caledoniana y hercínica (Ridder-Sokolnoe, Jairem EX-URSS; Fraiberg Alemania), así como kimmeridgianos y alpinos (Egid EX-URSS, Río-Tinto España, Kuroko Japón). Tipos Industriales de Depósitos Encontramos los siguientes tipos de depósitos de Plomo y Zinc: 1) skarns, 2) hidrotermales plutonogénicos, 3)hidrotermales vulcanogénicos, 4) sulfuros masivos vulcanogénicos marinos, 5) estratiformes, 6) metamorfizados. Depósitos de Skarns Se conocen este tipo de depósitos en EX-URSS, Yugoeslavia, Suecia, EUA, México (San Martín-Sabinas en Zacatecas), Argentina, China Popular y Japón. Están relacionados con fácies hipabisales de granitos (pórfidos granodioríticos, 61
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INDICE GENERAL Abonos, 15 Acantita-
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Arsenatos, 45, 83, 106 Arsenopirita
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Brechamiento, 43,51,52,58,61,74,79,
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Cloritización, 46,59,82,83,85,90 C
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Cuarzo-microclina, 61 Cuarzo-molibd
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Epigenética, 43,60,61,98 Epihercí
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Gabros, 16,27,29,30,32,33,34,42,43,
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Houraki, 93 Humusler, 89 Hungría,
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Mahnesianos, 7,17,67 Magnesio, 4,15
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Neolítica, 93 Neógeno, 44 Nepuita
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Saxalin, 28 Scheele, 70,75 Scheelit
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Titanomagnetita, 9,10,16,17,28,30,3
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Zon, 98 Zoneamiento, 28,51,53,54,55
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